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QUERVERWEIS
AUF EINE VERWANDTE ANMELDUNG
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Die
Anmeldung beansprucht den Prioritätsvorteil der Taiwanesischen
Anmeldung mit der Serien-Nr. 91113582, die am 21. Juni 2002 eingereicht wurde.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft im Allgemeinen Computerhauptplatinen (Motherboards)
und insbesondere eine Detektionsschaltung auf Computerhauptplatinen
zur Löschung
und ein Verfahren zur Löschung
eines BIOS-Konfigurationsspeichers bzw. Peripheriekonfigurationsspeichers.
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In
der vorliegenden digitalen Ära
ist eine Computerausrüstung
ein wesentliches Werkzeug für Informationsverarbeitung.
Weil die elektronische Technologie voranschreitet, diversifizieren
die Funktionen der Computer in zahlreiche Aspekte, wobei sie dem
Benutzer die Möglichkeit
zur, zum Beispiel, Modifzierung verschiedener Parameter bieten,
die die Arbeitsumgebungskonfiguration des Computers definieren.
Computersysteme umfassen typischerweise einen Satz eingebauter Softwareroutinen,
die das BIOS (Basic Input/Output System) genannt werden. Das BIOS
ist eine Softwareschnittstelle zwischen der Systemhardware und der
Betriebssystemsoftware. Das BIOS erleichtert Programmierer- und
Benutzer-Interaktion mit der Systemhardware. Das BIOS wird allgemein
auf einem nicht-flüchtigen
Speicher, wie beispielsweise ein ROM (Read Only Memory), oder einem
PROM (Programmable ROM), wie beispielsweise ein EPROM (Erasable
PROM), ein EEPROM (Electrically Erasable PROM), einem Flash RAM
(Random Access Memory) oder irgendeinem anderen Speichertyp kodiert,
der zur Speicherung von BIOS geeignet ist. Der Benutzer kann, zum
Beispiel, ein persönliches
Passwort, Typen und Adressen von Peripheriekomponenten und Strommanagementfunktionen einstellen
bzw. setzen. Das Einstellen bzw. Setzen der Arbeitsumgebungskonfiguration wird
herkömmlich
aktiviert, wenn ein Benutzer, während
der Computer eingeschaltet ist, spezifische Tasten auf der Tastatur
drückt.
Wenn das Einstellen vollendet ist, werden die gesetzten Daten in
dem BIOS Speicher der Computerhauptplatine (oder dem Motherboard,
als die sie üblicherweise
bezeichnet wird) gespeichert. Das Einstellen wird als Arbeitsumgebungskonfiguration
bei anschließenden
Einschaltungen des Computers verwendet.
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Der
BIOS Speicher (z. B., ein PROM Chip) weist typischerweise eine bedeutend
längere
Zugriffszeit als ein Standard DRAM (Dynamic RAM) oder SRAM (Static
RAM) auf, die für
PC Hauptspeicher verwendet werden. DRAM Chips mit Zugriffszeiten
von etwa 70 ns und SRAM Chips mit Zugriffszeiten unter 25 ns sind üblich. Aber
EEPROMs und andere PROM Typen benötigen oft bis zu 200 ns, bevor die
adressierten Daten verfügbar
sind. Dies ist wichtig, weil extensive BIOS Routinen zum Zugriff
auf Disketten- und Festplattenlaufwerke oder die Grafikadapter oft
in dem langsameren PROM angeordnet sind. Zudem werden diese Routinen
oft von dem Betriebssystem oder Anwendungsprogrammen aufgerufen,
was deshalb die Programmausführung
verlangsamt. Um dieses Problem zu lösen, wird das BIOS im Allgemeinen
von dem langsameren BIOS Speicher in den schnelleren RAM des Hauptspeichers
kopiert oder übertragen,
sodass auf den Hauptspeicher anstelle auf den BIOS Speicher zugegriffen wird.
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Um
den Verlust der gespeicherten Arbeitsumgebungskonfiguration zu verhindern,
wenn der Strom nicht länger
dem Computer zugeführt
wird, wird die Computerhauptplatine üblicherweise mit einer Batterie
bereitgestellt, die als Hilfsstromversorgung dient. Die Batterie
stellt eine notwendige Stromspannung bereit, um den BIOS-Konfigurationsspeicher
vom schnelleren Typ aufzufrischen und den Verlust von darin gespeicherten
Daten zu verhindern. Andererseits ist es ebenfalls für den Benutzer
notwendig, in der Lage zu sein, die in dem Umgebungskonfigurationsspeicher
gespeicherte Einstellung zu löschen
und/oder zu modifizieren. Diese Funktion wird insbesondere benötigt, wenn,
zum Beispiel, die Standardeinstellungen des BIOS in den BIOS-Konfigurationsspeicher
vom schnelleren Typ nachgeladen werden müssen, oder wenn die vorhergehend
gesetzte bzw. eingestellte BIOS-Konfiguration
gelöscht werden
muss, weil der Benutzer sein/ihr Passwort vergessen hat und der
Computer folglich nicht korrekt eingeschaltet werden kann.
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Die
herkömmliche
Löschschaltung
wird im Allgemeinen durch einen Jumper implementiert, der die Verbindung
eines Stromanschlusses des BIOS-Konfigurationsspeichers des schnelleren
Typs auf die Erde legt. Der BIOS-Konfigurationsspeicher vom schnelleren
Typ wird dadurch mit einer elektrischen Entladebahn bereitgestellt,
um die darin gespeicherten Konfigurationsdaten löschen. Weil die Zeit jedes
Stapels der elektrischen Entladung, die vom BIOS-Konfigurationsspeicher vom
schnelleren Typ erzeugt wird, jedoch nicht gleichbleibend ist, können irgendwelche
Stapel eine längere
elektrische Entladezeit benötigen,
um eine vollständige
Löschung
zu erreichen. Wenn der Benutzer eine elektrische Entladezeit setzt
bzw. einstellt, die unausreichend lang ist, kann als eine Folge
die Speicherlöschung
unvollständig
sein. Zudem können,
wenn es passiert, dass die unvollständig gelöschten Speicherbereiche durch
die Kontrollsumme durchlaufen, anschließend Probleme auftreten, wie
beispielweise eine anormale Arbeitsumgebung nach dem Einschalten
des Computers, ein anormales Einschalten des Computers oder sogar
eine Unmöglichkeit
des Einschaltens des Computers.
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Gemäß
US 6,253,319 B1 wird
bereits der oben erwähnte
Jumper umgangen, indem ein Multifunktions-Schalter in das Computer-System
installiert wurde. Dadurch braucht der PC nicht mehr aufgeschraubt
werden und der BIOS-Konfigurationsspeicher kann durch längeres drücken des
Schalters gelöscht
werden. Ein versehentliches langes drücken kann jedoch auch eine
ungewollte Löschung
zur Folge haben.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es deshalb ein Verfahren zur Löschung eines BIOS-Konfigurationsspeichers
und eine BIOS-Konfigurationsspeicherlöschungsdetektionsschaltung
bereitzustellen die detektieren kann, ob ein Benutzer eine Löschung des
BIOS-Konfigurationsspeichers gesetzt
bzw. eingestellt hat, und wenn der Computer eingeschaltet wird,
entsprechend eine weitere Löschung
des BIOS-Konfigurationsspeichers durchführt. Der Erfolg der Löschtätigkeit
wird dadurch gesichert.
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Um
die vorstehende und andere Aufgaben zu erreichen, stellt die Erfindung
eine Computerhauptplatine bereit, die in einem Computer verwendet
wird, enthaltend ein Datenwegchipsatz, der einen BIOS-Konfigurationsspeicher
zur Speicherung eines effektiven Peripheriekonfigurationswerts aufweist, eine
Stromversorgung/Speicherlöschung-auswählende Schaltung
zum Schalten zwischen einem Stromversorgungsstatus und einem Speicherlöschungsstatus
für den
BIOS-Konfigurationsspeicher und eine Latchschaltung, die mit der
Stromversorgung/Speicherlöschung-auswählenden
Schaltung und dem Datenwegchipsatz und dazwischen elektrisch geschaltet
ist, um ein Löschlatchsignal
bereitzustellen, wenn der Stromversorgungsstatus zu dem Speicherlöschungsstatus
geschaltet wird. Die Computerhauptplatine enthält insbesondere einen South Bridge
Steuerchip und eine BIOS-Konfigurationsspeicherlöschungsdetektionsschaltung.
Die BIOS-Konfigurationsspeicherlöschungsdetektionsschaltung
umfasst eine Stromversorgung/Speicherlöschung-auswählende Schaltung und eine Latchschaltung.
Der South Bridge Steuerchip umfasst einen BIOS- Konfigurationsspeicher, der die Arbeitsumgebungskonfiguration
auf dem Computer speichert. Die Stromversorgung/Speicherlöschung-auswählende Schaltung
stellt dem Benutzer die Funktion des Auswählens von entweder einem Stromversorgungsstatus
oder einem Speicherlöschungsstatus
des BIOS-Konfigurationsspeichers bereit. Der Stromversorgungsstatus
entspricht einem Zustand, in dem normaler Strom zu dem BIOS-Konfigurationsspeicher
zugeführt
wird. Der Speicherlöschungsstatus
entspricht einem Zustand, in dem der BIOS-Konfigurationsspeicher geerdet ist.
Die Latchschaltung ist jeweils mit der Stromversorgung/Speicherlöschung-auswählenden
Schaltung und dem South Bridge Steuerchip verbunden. Wenn der BIOS-Konfigurationsspeicher
von einem Stromversorgungsstatus auf einen Speicherlöschungsstatus übergeht,
setzt die Latchschaltung ein Löschlatchsignal.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin eine BIOS-Konfigurationsspeicherlöschungsdetektionsschaltung,
die verwendet wird, um einen Speicherlöschungsstatus zu detektieren,
der anzeigt, dass der Inhalt eines BIOS-Konfigurationsspeichers
eines Computers zu löschen
ist. Die Detektionsschaltung enthält neben einer Stromversorgung/Speicherlöschung-auswählende Schaltung
zum Schalten zwischen einem Stromversorgungsstatus und einem Speicherlöschungsstatus
für den
BIOS-Konfigurationsspeicher auch eine Latchschaltung, die mit der Stromversorgung/Speicherlöschung-auswählenden Schaltung
elektrisch geschaltet ist, um ein Löschlatchsignal bereitzustellen,
wenn der Stromversorgungsstatus zu dem Speicherlöschungsstatus geschaltet wird.
Die Computerhauptplatine ist dabei in der Lage, ein Löschlatchsignal
bereitzustellen, das anzeigt, ob ein Benutzer eine Löschung des BIOS-Konfigurationsspeichers
vorhergehend eingestellt hat. Das Löschen des BIOS-Konfigurationsspeichers
umfasst das Lesen des Löschlatchsignals,
das Schreiben eines Löschwerts
in den BIOS-Konfigurationsspeicher, wenn das Löschlatchsignal gesetzt ist, und
das Zurücksetzen
des Löschlatchsignals
(siehe Anspruch 17).
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung enthält
die Latchschaltung eine Diode und zwei invertierende Vorrichtungen.
Die Computerhauptplatine umfasst weiterhin ein ROM BIOS, das in
der Lage ist, den Status des Löschlatchsignals
zu lesen, wenn der Computer eingeschaltet wird. Wenn das Löschlatchsignal
gesetzt bzw. eingestellt ist, löscht das
BIOS System weiterhin den BIOS-Konfigurationsspeicher und setzt
das Löschlatchsignal
zurück.
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Mit
der vorstehenden Konstruktion detektiert die Latchschaltung der
Computerhauptplatine, ob eine Löschung
des BIOS-Konfigurationsspeichers gesetzt bzw. eingestellt wurde.
Wenn der Benutzer eine Löschtätigkeit
eingestellt hat, setzt die Latchschaltung entsprechend ein Löschlatchsignal.
Wenn der Computer anschließend
eingeschaltet wird, liest das BIOS den Status des Löschlatchsignals,
um zu bestimmen, ob eine Speicherlöschung des BIOS- Konfigurationsspeichers
weiterhin durchgeführt
werden muss. Die Erfindung stellt deshalb eine Computerhauptplatine
bereit, die das herkömmliche Problem
der unvollständigen
Löschung
des Arbeitsumgebungsspeichers und des Führens zu anormalen Computereinschaltunannehmlichkeiten
effektiv ausschließen
kann.
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Es
sollte klar sein, dass sowohl die vorangehende allgemeine Beschreibung
als auch die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft sind,
und beabsichtigt sind, eine weitere Erläuterung der Erfindung, wie
beansprucht, bereitzustellen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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Die
begleitenden Zeichnungen sind enthalten, um ein weiteres Verständnis der
Erfindung bereitzustellen, und sind in dieser Beschreibung enthalten
und bilden einen Teil von ihr. Die Zeichnungen veranschaulichen
Ausführungsformen
der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die
Prinzipien der Erfindung zu erläutern.
In den Zeichnungen,
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1 ist
ein Teilschaltplan einer Computerhauptplatine gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
ein Ablaufdiagramm einer BIOS- Konfigurationsspeicherlöschung gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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3 ist
ein Teilschaltplan einer Computerhauptplatine gemäß einer
anderen Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Einige
spezifische Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun detaillierter beschrieben.
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Unter
Bezugnahme auf 1 veranschaulicht ein Schaltplan
schematisch einen Teil der Schaltungen einer Computerhauptplatine
(die manchmal als Motherboard bezeichnet wird) gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Eine Computerhauptplatine 100 stellt
die Hauptsteuerfunktionen eines Computersystems bereit, und ist
im Allgemeinen mit Peripheriekomponenten assoziiert, um die gewünschten
Funktionen vollständig
zu erreichen. Wie veranschaulicht, enthält die Computerhauptplatine 100 einen
Datenwegchipsatz, oder manchmal als ein South Bridge Steuerchip
bezeichnet, 120, eine BIOS (Basic Input/Output System) Konfigurationsspeicherlöschungsdetektionsschaltung 110 und
einen herkömmlichen
BIOS Speicher (typischerweise einen READ ONLY MEMORY BIOS, ROM BIOS),
der nicht gezeigt ist. Der South Bridge Steuerchip 120 umfasst
die Logik, die notwendig ist, um verschiedene Peripherievorrichtungen
mit dem Rest des Computersystems miteinander zu verbinden, der einen
Systemchipsatz, oder manchmal als eine North Bridge bezeichnet,
umfasst. Die BIOS-Konfigurationsspeicherlöschungsdetektionsschaltung 110 umfasst
eine Stromversorgung/Speicherlöschung-auswählende Schaltung 130 und
eine Latchschaltung 140. Der South Bridge Steuerchip 120 enthält weiterhin
einen BIOS Konfigurationsspeicher (nicht gezeigt), vorzugsweise
einen Komplementär-Metalloxid-Halbleiter
(CMOS) RAM (Random Access Memory), der BIOS Konfigurationsparameter speichert,
die für
eine normale Tätigkeit
des Computers notwendig sind. Die BIOS-Konfigurationsparameter können, zum
Beispiel ein persönliches
Passwort, Typen von Peripherievorrichtungen und eine Stromquellenmanagementfunktion
umfassen. CMOS RAM wird hier nachstehend den BIOS-Konfigurationsspeicher
bezeichnen, aber es sollte klar sein, dass diese Bezeichnung nur
den Zweck einer einfacheren Veranschaulichung hat und nicht in einer einschränkenden
Weise ausgelegt werden soll, weil andere Typen eines flüchtigen
Speichers ebenfalls anwendbar sind.
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Wie
in 1 gezeigt, umfasst die Stromversorgung/Speicherlöschung-auswählende Schaltung 130 einen
Jumper 131 zur Bereitstellung einer Funktion des Auswählens von
entweder einem Stromversorgungsstatus oder einem Speicherlöschungsstatus für den CMOS
RAM. Wenn die Stifte 1 und 2 des Jumpers 131 verbunden
sind, ist der Stromversorgungsstatus ausgewählt. In diesem Fall ist eine Stromquelle
(nicht gezeigt) bereitgestellt, die eine konstante Spannung von
+3,3VSUS liefert, und führt durch
eine Diode 132 und den Jumper 131 (mit Stift 1
und 2 verbunden) zu Stift 3,3 VBAT des South Bridge Steuerchips 120,
um einen erforderten Stromversorgungspegel für den CMOS RAM aufrecht zu erhalten.
Wenn die Stromversorgungsquelle ausgeschaltet ist, wird eine normale
Stromversorgung zu dem CMOS RAM alternativ mittels einer Batterie 135 aufrecht
erhalten, die an der Computerhauptplatine 100 angeordnet
ist, die durch einen Widerstand 136 und eine andere Diode 137,
durch den Jumper 131 (mit Stiften 1 und 2 verbunden) mit
Stift 3,3VBAT des South Bridge Steuerchips 120 verbunden
ist. Andererseits, wenn die Stifte, die 2 und 3 nummeriert sind, verbunden
sind, ist der Speicherlöschungsstatus ausgewählt. In
diesem Fall ist der Stift 3,3 VBAT des South Bridge Steuerchips 120 durch
den Widerstand 139, durch den Jumper 131 (mit
Stiften 2 und 3 verbunden) mit der Erde verbunden, wobei dadurch
der CMOS RAM mit einer elektrischen Entladebahn zur Löschung der
in dem CMOS RAM gespeicherten BIOS-Konfigurationsdaten bereitgestellt
wird.
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Wie
es bereits in dem Stand der Technik erläutert wurde, ist die elektrische
Entladezeit jedes Stapels des CMOS RAM im Allgemeinen nicht gleichbleibend.
Wenn die Entladezeit, die von dem Benutzer durch Verbinden der Stifte
2 und 3 des Jumpers 131 gesetzt bzw. eingestellt wird,
nicht ausreichend ist, kann eine unvollständige Löschung auftreten. Um dieses
Problem zu verhindern, wird die Latchschaltung 140 bereitgestellt,
um ein Löschlatchsignal
angemessen zu konfigurieren, das in den Anschluss GPI∅ des
South Bridge Steuerchips 120 eingegeben wird. Das Arbeitsprinzip
der vorstehenden Konstruktion wird hier nachstehend detailliert
beschrieben.
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Wenn
der Benutzer den Jumper 131 in einem Speicherlöschungsstatus
mit den Stiften 2 und 3 verbunden konfiguriert, dann wird der Verbindungsknoten 141 durch
den Widerstand 139 geerdet. Eine Diode 142 der
Latchschaltung 140 ist deshalb leitfähig (operativ ein EIN-Status)
und der Potentialpegel an Verbindungsknoten 149 wird der
gleiche sein wie der Potentialpegel an Verbindungsknoten 141,
der „0" (geringer Potentialpegel)
ist. Weil der Verbindungsknoten 149 mit dem Eingang eines
Inverters 143 verbunden ist, ist der Ausgang des Inverters 143 folglich „1" (hoher Potentialpegel).
Dieser hohe Potentialpegel wird durch einen Widerstand 147 zu
einem Verbindungsknoten 148 zugeführt, der das Löschlatchsignal
an Verbindungsknoten 148 auf „1" setzt. Der Ausgang eines anderen Inverters 145,
der seinen Eingang mit dem Verbindungsknoten 148 verbunden
aufweist, ist folglich „0", der durch einen
Widerstand 146 zurück
zu dem Verbindungsknoten 149 geführt wird. Wenn der Benutzer
den Jumper 131 anschließend auf den Stromversorgungsstatus
mit den Stiften 1 und 2 verbunden rekonfiguriert, ist die Diode 142,
weil der Potentialpegel des Verbindungsknotens 141 nun
auf „1" geändert ist,
deshalb nicht leitfähig (operativ
ein AUS-Zustand). Der Latchloop, der durch die Inverter 143, 145 und
die Widerstände 146, 147 gebildet
wird, kann folglich den Potentialpegel an dem Verbindungsknoten 148 gleich „1" halten. Als eine
Folge kann der gesetzte Status des Löschlatchsignals gleich „1" gehalten werden.
Es wird dem Fachmann sofort klar sein, dass die vorstehende Konstruktion
durch andere Schaltungsschemen mit ähnlichen Latchfunktionen ersetzt
werden kann, vorausgesetzt, dass diese alternativen Schaltungsschemen
in der Lage sind, den Status des Löschlatchsignals zu latchen,
wie vorstehend beschrieben.
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Nun
unter Bezugnahme auf 2 veranschaulicht ein Ablaufdiagramm
den Prozess der BIOS-Konfigurationsspeicherlöschung gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Wie veranschaulicht, liest der ROM BIOS,
wenn der Computer eingeschaltet wird, den Status des Löschlatchsignals
(Schritt S210) an Verbindungsknoten 148 durch den Anschluss
GPI∅ des South Bridge Steuerchips 120. Danach
bewertet der ROM BIOS, ob der Lesestatus „1" ist (Schritt S220). Wenn der Lesestatus
nicht „1" ist, hat der Benutzer
nicht eine Löschung des
CMOS RAM eingestellt und Schritt 250 wird durchgeführt, um
mit verbleibenden herkömmlichen Ablaufprozessen
des ROM BIOS fortzuführen,
d. h., der BIOS instruiert eine CPU, einen Power-On Self-Test (POST)
durchzuführen.
Wenn der Lesestatus „1" ist, hat der Benutzer
eine Löschung
des CMOS RAM gesetzt bzw. eingestellt. Um zu sichern, dass der Inhalt
des CMOS RAM vollständig
gelöscht wird,
wird Schritt S230 ausgeführt,
um einen Wert „FF", der den Speicherlöschwert
darstellt, in alle Adressen des CMOS RAM zu schreiben. Schritt S240
wird anschließend
ausgeführt,
um das Löschlatchsignal
an Verbindungsknoten 148 durch Anschluss GP06 des South
Bridge Steuerchips 120 zurückzusetzen (auf „0" legen). Der herkömmliche
Ablaufprozess des BIOS Systems wird anschließend in Schritt S250 ausgeführt.
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Wie
vorstehend beschrieben, stellt die Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung deshalb eine Latchschaltung 140 außerhalb
des South Bridge Steuerchips 120 bereit, um die Benutzereinstellungen
eines Speicherlöschungsstatuses
zu detektieren und weiterhin dementsprechend den Status des Löschlatchsignals
zu erhalten. Wenn der Computer neu gestartet wird, kann das ROM
BIOS dadurch dementsprechend eine weitere Löschung des CMOS RAM durchführen. Die
vorstehende Konstruktion wird leicht mit einer relativ einfachen
Schaltung implementiert und sichert vorteilhaft eine vollständige Löschung des
CMOS RAM, ohne die herkömmlichen Funktionen
der Computerhauptplatine zu beeinflussen. Es sollte klar sein, dass
die Latchschaltung 140 alternativ in den South Bridge Steuerchip 120 integriert
werden kann, wie in 3 gezeigt. In diesem Fall benötigt die
Schaltungsanordnung außerhalb des
South Bridge Steuerchips zusätzlich
zur Erhaltung einer vollständigen
CMOS RAM Löschung
nicht irgendwelche Modifikationen und der Herstellungsprozess der
Leiterplatte der Computerhauptplatine ist deshalb unverändert, um ähnliche
Vorteile zu erreichen.